Vaarallinen kolibakteeri kiinnittyy soluihin värekarvoilla
Turun yliopiston tutkijat saivat selville, miten erittäin aggressiivinen E. coli eli EHEC-bakteeri leviää ihmisen elimistössä. Löydön perusteella tutkijat kehittävät vasta-ainetta, jolla voitaisiin hoitaa antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien aiheuttamia tulehduksia.
Vaaralliset EHEC-kolibakteerit kiinnittyvät ihmisen sisäelinten soluihin pienillä tahmeilla värekarvoilla, joita tutkijat kutsuvat fimbria-adhesiineiksi. Havainnon teki Turun yliopiston kemian laitoksen akatemiatutkijan Anton Zavialovin johtama tutkimusryhmä yhteistyössä Imperial College of Londonin tutkijoiden kanssa.
– Bakteerikannan värekarvojen rakenteen tarkastelu atomitasolla paljasti, että karvat koostuvat pitkistä proteiiniketjuista, joissa yksittäiset proteiinit ovat kiinnittyneet tiukasti toisiinsa. Jokainen näistä proteiineista voi kiinnittyä tiettyyn ihmissolun pinnan proteiiniin. Koska useita bakteerin proteiineja voi kiinnittyä samanaikaisesti useaan solun pinnan proteiiniin, bakteerin värekarvat tarttuvat tiukasti kiinni ihmissoluun, Zavialov kertoo.
Turun yliopiston bioteknologian osaston rekombinanttivasta-aineiden kehityksen asiantuntija Urpo Lamminmäki ja Zavialov saivat tänä vuonna Sigrid Juseliuksen säätiöltä rahoituksen kolmeksi vuodeksi bakteerien kiinnittymisen estävien vasta-aineiden kehitykseen. Vasta-aineilla voitaisiin hoitaa antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien aiheuttamia tulehduksia.
Kolibakteeri aiheutti kymmeniä kuolemantapauksia Saksassa
Kemian laitoksen tohtorikoulutettava Natalia Pakharukova valmistelee parhaillaan väitöskirjaa bakteerien värekarvoista, eli fimbria-adhesiineista. Hän kuuluu Zavialovin tutkimusryhmään ja on innoissaan löydöstä.
– Fimbria-adhesiinit ovat erittäin immunogeenisiä, eli on todennäköistä, että voidaan kehittää niihin sitoutuvia vasta-aineita. Fimbria-adhesiineja vastaan tuotetut vasta-aineet voivat estää bakteerin kiinnittymisen ja pysäyttää infektion, Pakharukova toteaa.
Vuonna 2011 EHEC-bakteeri aiheutti Saksassa suolistotulehdusepidemian, joka tarttui 4137 ihmiseen. Potilaista 896 kärsi vakavasta komplikaatiosta, hemolyyttis-ureemisesta syndroomasta (HUS), joka aiheutti 54 ihmisen kuoleman. HUS-syndroomassa punasolut hajoavat, verihiutaleiden määrä laskee ja potilaalla ilmenee äkillinen munuaisten toimintavajaus.
Saksan epidemian seurauksena Euroopassa alkoi maatalouskriisi ja Venäjä kielsi tuoreiden vihannesten tuonnin Euroopasta. Infektion aiheutti uusi shiga-toksiinia tuottava E. coli O104:H4 -bakteerikanta, joka on epätavallisen aggressiivinen ja leviää nopeasti. HUS-syndrooman yleisyyden uskotaan johtuvan bakteereiden kyvystä kiinnittyä tiukasti suolen seinämään, mikä edesauttaa shiga-toksiinin imeytymistä soluihin.
Tutkimus julkaistiin arvostetussa kansainvälisessä PLOS Pathogens -tiedejulkaisussa.